import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
 * 赫夫曼树
 */
public class HuffmanTree {

    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {13, 7, 8, 3, 29, 6, 1};
        Node huffmanTree = createHuffmanTree(arr);

        System.out.println("前序遍历");
        preOrder(huffmanTree);
    }

    // 创建赫夫曼树的方法

    /**
     * @param arr 需要创建成哈夫曼树的数组
     * @return 创建好后的赫夫曼树的root结点
     */
    public static Node createHuffmanTree(int[] arr) {
        // 第一步为了操作方便
        // 1. 遍历 arr 数组
        // 2. 将arr的每个元素构成成一个Node
        // 3. 将Node 放入到ArrayList中
        List<Node> nodes = new ArrayList<Node>();
        for (int value : arr) {
            nodes.add(new Node(value));
        }

        Collections.sort(nodes);
        System.out.println(nodes);

        while (nodes.size()>1){
            //取出根节点权值最小的两颗二叉树
            //(1)取出权值最小的节点
            Node leftNode = nodes.get(0);
            //(2)取出权值第二小的节点
            Node rightNode = nodes.get(1);

            //(3)构建一颗新的二叉树
            Node parent = new Node(leftNode.value + rightNode.value);
            parent.left = leftNode;
            parent.right = rightNode;

            //从ArrayList中删除
            nodes.remove(leftNode);
            nodes.remove(rightNode);
            //添加新的节点
            nodes.add(parent);

            Collections.sort(nodes);
            System.out.println(nodes);
        }

        //返回root节点
        return nodes.get(0);
    }

    //前序遍历
    public static void preOrder(Node root){
        if(root != null) {
            root.preOrder();
        }else{
            System.out.println("是空树，不能遍历~~");
        }
    }
}

//创建节点类
class Node implements Comparable<Node> {
    int value;//结点权值
    Node left;//指向左子节点
    Node right;//指向右子节点

    public Node(int value) {
        this.value = value;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Node{" +
                "value=" + value +
                '}';
    }

    @Override
    public int compareTo(Node o) {
        // 表示从小到大排序
        return this.value - o.value;
    }

    public void preOrder(){
        System.out.println(this);

        if (this.left!=null){
            this.left.preOrder();
        }
        if (this.right!=null){
            this.right.preOrder();
        }
    }
}
